Projektid

Euroopa Liit on algatanud mitmeid roheleppega seotud algatusi, et säilitada elu Maal ja parandada selle kvaliteeti, sealhulgas nullsaaste tegevuskava (Zero Pollution Action Plan), talust taldrikuni strateegia (Farm to Fork) ja roheleppe tööstusplaan (Green Deal Industrial Plan). Kõik need algatused vajavad olulist innovatsiooni, mis põhineb uutel teadmistel ja oskustel – teadusuuringutel, koolitustel ja haridusel. Samuti eeldavad need tööstuse kohanemist, ühiskonna kaasamist ning tarku regulatsioone – see on globaalne väljakutse. Veelgi enam, rohepööre vajab suurel hulgal spetsialiste, kes suudaksid neid muutusi ellu viia. Seega projekti „Kestliku tuleviku innovaatiline keemia ja biotehnoloogia“ (INNOCHEMBIO) eesmärk on koolitada tulevasi jätkusuutliku keemia ja biotehnoloogia eksperte, kes aitavad Euroopal astuda järgmised sammud rohepöörde elluviimisel. Projekti raames koolitatud spetsialistid ja nende poolt loodud lahendused aitavad vähendada keemia- ja põllumajandussektori keskkonnamõjusid, arendada keskkonnasõbralikke analüüsimeetodeid ning hinnata uute materjalide ohutust. Seda kõike tehakse interdistsiplinaarsete uurimisprojektide kaudu rahvusvahelises teaduskeskkonnas, koostöös tööstuse, avaliku sektori ja ühiskonnaga, nelikheeliksi (quadruple helix) põhimõttel põhineva koolitusprogrammi kaudu. Tulemusena ei ole INNOCHEMBIO lõpetajad mitte ainult oma ala tippeksperdid, vaid ka valdkonna eestvedajad ja suunanäitajad. Läbimõeldud karjääriplaneerimine tagab oskusliku tööjõu kõigis neljas sektoris. INNOCHEMBIO on rahvusvaheline konsortsium, mida juhib TalTech – ülikool, millel on üle 100 aasta pikkune kogemus keemia ja biotehnoloogia alases teadus- ja õppetöös. Projekti eesmärkide saavutamiseks värvatakse kuni kahes voorus 15 doktoranti, kelle õpingud kestavad 48 kuud. Selle aja jooksul saavad doktorandid erialast koolitust nii Eestis kui ka välismaal: töötades oma uurimisprojektiga, osaledes TalTechi ja partnerasutuste pakutavatel laiapõhjalistel kursustel ning saades praktilise töökogemuse erasektoris.

MARTA tegeleb põllumajanduslikult ja majanduslikult oluliste tunnustega taimekasvatuses, et toetada jätkusuutlikku ja iseseisvat toidutootmist Eestis. Me loome uudseid aretusalaseid teadmisi ja kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti (sh uued geneetilised markerid, genoomne selektsioon, genoomi toimetamine). Tööriistade eesmärgiks on soodustada ja kiirendada kliima- ja haiguskindlate, kõrge kvaliteediga, jätkusuutlike ja saagikate uute sortide aretust. Oleme välja valinud 7 Eesti jaoks strateegiliselt olulist kultuurtaime liiki, mis on peamised sihtmärgid nimetatud tööriistade rakendamiseks. Nisu, oder ja kartul on olulised toiduainetega varustatuse tagamiseks. Põldoa lämmastiku sidumise võime ja kõrge valgusisaldus (29% kuivainest) muudavad selle strateegiliselt oluliseks põllukultuuriks taimse valguga isevarustatuse tagamisel Eestis. Õun ja mustsõstar on olulised aiakultuurid, mis tagavad tervisliku toitumise ja pakuvad kohalikku päritolu vitamiine ja antioksüdante. Taimede fundamentaal- ja rakendusbioloogia vahelise lõhe ületamine võimaldab uurimistulemuste kiiremat ülekandmist aretusse. Projektis käsitletavad uurimisküsimused (Q) ulatuvad fenotüübi ja genotüübi laiaulatuslikust skriinimisest kuni täppisaretuse rakendamiseni ja uute geneetiliste markerite loomiseni. Q1 eesmärk on luua teaduslikud teadmised, andmed ja tulemused, mis on sisendiks järgmistele küsimustele. Q2 ja Q3 eesmärk on töötada välja ja valideerida kaasaegsed aretusmeetodid (nt uued geneetilised markerid haiguskindluse jaoks, täppisaretusest saadav eelaretusmaterjal). Genoomika ja transkriptoomika tulemuste kasutuselevõtmine kiirendab ja loob uusi võimalusi tulevaste kliimakindlate põllukultuuride aretuseks. MARTA loob ja valideerib kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti, et taimekasvatus Eestis oleks paindlik ja jätkusuutlik ning toiduga isevarustatus tagatud.

MARTA tegeleb põllumajanduslikult ja majanduslikult oluliste tunnustega taimekasvatuses, et toetada jätkusuutlikku ja iseseisvat toidutootmist Eestis. Me loome uudseid aretusalaseid teadmisi ja kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti (sh uued geneetilised markerid, genoomne selektsioon, genoomi toimetamine). Tööriistade eesmärgiks on soodustada ja kiirendada kliima- ja haiguskindlate, kõrge kvaliteediga, jätkusuutlike ja saagikate uute sortide aretust. Oleme välja valinud 7 Eesti jaoks strateegiliselt olulist kultuurtaime liiki, mis on peamised sihtmärgid nimetatud tööriistade rakendamiseks. Nisu, oder ja kartul on olulised toiduainetega varustatuse tagamiseks. Põldoa lämmastiku sidumise võime ja kõrge valgusisaldus (29% kuivainest) muudavad selle strateegiliselt oluliseks põllukultuuriks taimse valguga isevarustatuse tagamisel Eestis. Õun ja mustsõstar on olulised aiakultuurid, mis tagavad tervisliku toitumise ja pakuvad kohalikku päritolu vitamiine ja antioksüdante. Taimede fundamentaal- ja rakendusbioloogia vahelise lõhe ületamine võimaldab uurimistulemuste kiiremat ülekandmist aretusse. Projektis käsitletavad uurimisküsimused (Q) ulatuvad fenotüübi ja genotüübi laiaulatuslikust skriinimisest kuni täppisaretuse rakendamiseni ja uute geneetiliste markerite loomiseni. Q1 eesmärk on luua teaduslikud teadmised, andmed ja tulemused, mis on sisendiks järgmistele küsimustele. Q2 ja Q3 eesmärk on töötada välja ja valideerida kaasaegsed aretusmeetodid (nt uued geneetilised markerid haiguskindluse jaoks, täppisaretusest saadav eelaretusmaterjal). Genoomika ja transkriptoomika tulemuste kasutuselevõtmine kiirendab ja loob uusi võimalusi tulevaste kliimakindlate põllukultuuride aretuseks. MARTA loob ja valideerib kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti, et taimekasvatus Eestis oleks paindlik ja jätkusuutlik ning toiduga isevarustatus tagatud.

Maailma elanikkonna jätkusuutlik toiduga varustamine on inimkonna üheks suurimaks väljakutseks. Selleks, et aretada uusi kultivaare mis ebasoodsates tingimustes paremini toime tuleksid, tuleb mõista taimede kaitsemehhanisme molekulaarsel tasemel. Stressori tuvastamisel käivitatakse signalisatsioonirajad immuunsuse aktiveerimiseks. Vastavad mehhanismid on siiani suures osas kirjeldamata. Ma olen hiljuti identifitseerinud SHEERi (Stressi poolt indutseeritud Heemi Retseptor) Arabidopsisel, mis on esimene seni kirjeldatud heemi retseptor taimede immuunsignalisatsioonis. Heem on inimestel hästi tuntud immuunreaktsioonide aktiveerija, kuid taimedel on heemi funktsioon immuunsignalisatsioonis siiani kirjeldamata. Projekti eesmärgiks on kirjeldada SHEERi regulatsiooni molekulaarsel tasemel. Lisaks uurime SHEERi funktsiooni odras kasutades CRISPR meetodiga geneetiliselt muundatud odra liine. Projekti eesmärgiks on pakkuda väljavaateid parema stressitaluvusega kultuuride aretamisel tulevikus.

Toidu, sööda, kütuse tarbimise kasvu ja ülemaailmsete toiduga kindlustatuse vajaduste rahuldamise tõttu on vaja aretada kõrge saagikusega põllukultuure, mis suudavad kohaneda tulevaste kliimamuutustega. Raihein (Lolium perenne) on Euroopas domineeriv söödarohuliik tänu oma suurele taastumisvõimele, kiirele juurdumisele, sallivusele sagedase raiumise ja karjatamise suhtes ning mäletsejaliste kariloomade kõrge toiteväärtuse tõttu. Raihein on ebasoodsates keskkonnatingimustes võrreldes teiste jahedate aastaaegsete söödarohuliikidega halb, seega on muutuv kliima raiheina kasvatamisele Põhjamaade / Läänemere piirkonnas olulise väljakutse. Selles projektis kavatseme kasutada ainulaadset aretusmaterjali, mille meie konsortsiumi liikmed on välja töötanud käimasolevas Põhja- / Baltimaade avaliku ja erasektori partnerlusprojektis, kus on kasutatud raiheina CRISPR-põhist täppisaretust. Siin me keskendume geenidele, mis on seotud veepuuduse korral külmumistaluvuse ja biomassi kasvu mehhanismidega. Veelgi enam, uurime muutusi abiootilistes stressiperioodides transkriptoomide tasandil, et paljastada geeniregulatsiooni teed ja võrgustikud. Selle projekti eesmärk on raiheina parandamine talvekindluse, püsivuse ja biomassi moodustumise suhtes piiratud veega tingimustes. See võimaldab meil saadud teavet kasutada tulevastes genoomivaliku programmides, et arendada parema külmumis- ja põuakindluse ning püsivusega raiheina sorte. Samuti aitab see Põhja- ja Baltimaade aretajatel ning põllumajandusel laiemalt valmistuda kliimamuutustest ja muutuvatest ühiskondlikest nõudmistest tulenevate uute nõudmiste rahuldamiseks. Oluline on see, et söödatootmise parandamise kaudu saavad piima- ja lihatööstus otsest kasu ning seetõttu ai

Projekti eesmärk on edendada rahvusvahelist koostööd teraviljataimi nakatavate viiruste diagonoosimise ja epidemioloogia-alastes uuringutes. Selgitame välja, millised teraviljaviirused on regioonis levinud ning millised on nende viiruste siirutajad ja reservuaarperemehed. Lähtuvalt uuringute tulemustest, kavatseme arendada diagnostilisi meetodeid olulisemate viiruspatogeenide tuvastamiseks.

Projektiga „Uuenduslik platvorm Eesti-Norra bioinformaatika ja geenide täppismuutmise teaduspõhiseks õpetamiseks“ töötatakse välja vahendid kahe tipptasemel tehnoloogia õpetamiseks, mida on vaja peaaegu kõigis bioteaduste valdkondades. Projekti koordineerib TalTech ja partneriks on NMBU. Rühmajuhid on taimeteadlased, kes on ühest nendest tehnoloogiatest eksperdid ja kellel on ülikoolides õpetamise kogemus. Projekti käigus töötatakse välja materjal loengute ja praktilise laboritöö jaoks. Neid tööriistu testitakse kahel kümnepäevasel intensiivkursusel magistrantidele ja doktorantidele. Kursuste ajal saavad õpilased kasu suhtlemisest teise kultuuriga erinevas hariduslikus õhkkonnas. Välja töötatud tööriistu tutvustatakse projekti lõpus seminaril, mis leiab aset TalTech’is. Seal saavad ka doktorandid oma töid tutvustada. Erilist tähelepanu pööratakse sellel seminaril genoomi täppismuutmisele, sealhulgas poliitikale, kuna see tehnoloogia pakub huvi erinevatele sidusrühmadele.

Üle maailma avastatakse pidevalt uusi viiruste liike ja tüvesid. Leitud viirused võivad kuuluda uutesse täiesti tundmatutesse viiruste taksonitesse või olla suguluses viirustega, mis on evolveerunud, hõivates uusi geograafilisi asupaiku ja /või ökoloogilisi nišše. Kuna teravili on olulisim toidugrupp inimestele ja sööt loomadele, siis on äärmiselt oluline jälgida ja uurida viiruseid, mis võivad pärineda metsikutest peremeestaimede liikidest, kuid muutuda nakkuslikuks teraviljataimedele. Käesolevas projektis on meie eesmärk mõista, kuidas teraviljakultuure nakatavate sobemoviiruste eellased evolveerusid ja divergeerusid erinevateks viirusliikideks unikaalsete peremeesringidega. Selline uuring aitab hinnata riske, mis on seotud sobemoviiruste peremeesringi vahetusega ning nende spetsialiseerumisega teraviljadele. Uuringute käigus kavatseme läbi viia: 1) taksonoomilise analüüsi, mis põhineb nii viirusvalkude järjestushomoloogial baseeruval joondamisel kui ka järjestuste joondamisel, mis arvestab sarnaste valgustruktuuride olemasoluga; 2) eksperimentaalse uuringu, mis otsib erinevatele sobemoviirustele ühist peremeestaime liiki ning hindab iga viiruse kohastumist uue peremehega.